我国铁路起重机的发展历程和方向
铁路起重机作为一种铁路专用起重设备，因其能顺铁路线运动，承担沿线各种环境下的起重作业，具有很好的机动性和适应性，自投入运用以来就一直受到世界各国的高度重视。随着铁路和相关技术的发展，铁路起重机技术也在不断进步。在我国，铁路起重机技术自20世纪50年代至今基本经历了6个发展阶段，从最初主要用于铁路货物装卸的起重机械，发展成为一种能处理铁路行车脱轨事故、排除线路障碍的关键救援起重设备，在保证铁路运输的安全畅通上发挥着极为重要的作用。
20世纪50年代，我国铁路运输事业尚处于起步阶段，由于线路简单、速度低、运量少，行车事故的影响不是很突出。加之技术和经济等原因，铁路起重机主要用于货物的装卸作业，各项技术并未得到明显的提高，主要是一些以蒸汽机为动力，依靠机械传动，回送速度在70 km／h以下，起重量在15—60 t的机型，代表产品是：Z15、Z45和Z60，它们的适应性、机动性和作业效率都较低。
20世纪60年代中后期，铁路得到较大发展，对国民经济和社会生活的影响更加明显，保证铁路运输畅通安全已显得极为重要，如何及时处理好铁路各种行车事故成为一个急需解决的课题。由于蒸汽型铁路起重机不能很好满足事故处理的要求，特别是在机动性能、起重能力以及连续作业能力等方面差距十分明显，因此我国研制了以N100型为代表的内燃铁路起重机。由于使用了内燃机这种更为先进的动力源，铁路起重机的回送速度达到了80 km／h，最大起重量也由60 t提高到100 t。其适应性、机动性及作业效率得到了很大的改善，同时，由于引入了液压技术，铁路起重机在可靠性和稳定性方面有了进步，取得了明显的技术飞跃。
20世纪70年代后期，N100型铁路起重机实施机、电、液一体化改造，特别是液压技术得到了更为深入的应用，液压传动全面取代机械传动。改革开放后，我国铁路运输快速发展，在运行密度、单位载重量等方面有了很大的提高，行车事故的经济代价和影响力发生了质的变化，这对铁路起重机提出了更高的要求。
20世纪80年代末，我国研制出了N160型全液压内燃铁路起重机，在完善各项技术的同时，最大起重量提高到了160 t，有效改善了铁路起重机的单机作业能力和机动性能。这期间，为满足不同需要，研制出N125机型，铁路起重机初步形成了系列化，使我国铁路处理运行事故的能力向前迈进了一大步，铁路起重机技术完成了第2次革新。
20世纪90年代，铁路电气化向偏远山区延伸，在电气网下和隧道内的起重救援作业不断增多，由于作业空间的限制，吊臂长度固定的起重机在电气化铁路线上进行起重作业需要摘除高压供电网，这对铁路运输产生了严重的影响，而在隧道内有时根本无法进行起重作业。为此，我国在20世纪90年代中后期研制出了NS型全液压伸缩臂铁路起重机，并按照实际需要，进一步完善了铁路救援起重机系列，出现了NS160、NS125、NS100等不同吨位的机型，铁路起重机进入一个全新的发展时期。
铁路起重机的技术革新方向
回顾我国铁路起重机几十年来的发展历程，铁路起重机的每一次创新与铁路运输的发展密不可分，满足铁路行车救援的需要是铁路起重机不断进行技术革新的主要目的。21世纪，高速、重载和西部开发是我国铁路建设发展的方向，这对铁路起重机的机动性能(回送速度)、作业效率(起重能力、作业时间)、可靠性、适应性等提出了新的要求，也成为今后铁路起重机技术革新的方向。
结合我国铁路发展的趋势，进一步扩大和加深对铁路起重机各种可能的作业环境(工况)的研究，有助于明确铁路起重机技术的改进方向。从我国地理环境上看，铁路起重机有东、南、西、北4种不同的工况，地势、气温、气压、风沙等自然条件差别很大，对铁路起重机提出了不同的要求：险要地势，要求起重机具有很好的稳定性；低温低压，要求起重机的动力和传动系统性能很好；风沙地带，起重机必须有严密的防护措施。同时，高速、重载线路和一般线路工况不同，线路所经的不同区段因周围环境不同也导致了工况不同，主要体现在起重机需提升的重量和作业的空间、地基等方面，因此在扩大普通工况研究的同时，要加强对主要典型工况的研究，如桥梁、隧道、高速线路，只有把各种可能的工况研究透彻了才能促进起重机的技术革新。
在对铁路起重机的动力进一步优化的同时，要提供更大的功率和更多的类型，以适应各种环境。因电力在救援抢险中存在局限性，内燃机仍然是首选。当前必须解决好内燃机在高寒缺氧环境条件下的功效和启动性能，以适应铁路向高寒缺氧地区延伸的要求；进一步提高内燃机的功率和体积重量比，以适应优化起重机结构的需要。铁路起重机的走行系统是改善其机动性能的关键，虽说这取决于我国机车车辆方面相关技术的发展，但把这一相关技术及时和很好地应用于铁路起重机本身就是一个课题。要提高起重机的作业效率，就需缩短各种作业时间，如升降、回转速度要快，撑支腿等辅助动作时间要尽可能短。这就要求相关的液压元件有大的输出，但这对液压系统的稳定性又会有一定的影响，同时应充分考虑高压液体的回流速度，只有解决好这些技术问题，整个系统才能取得突破。未来对行车事故处理的成功率要求越来越高，这意味着在提高铁路起重机作业能力的同时，要进一步改进起重机的安全防范措施。需要研究如何在具备当前力矩限制技术的功能的基础上，准确实现起重机在超出环境允许(或由操作人员设定)的作业条件时自动锁定，以避免对周围环境或设备造成破坏。
从铁路起重机总体看，更大的起重能力、更好的机动性能、更高的作业效率、更强的适应能力和更高的可靠性是铁路起重机未来突破的方向。起重机各系统、各部件的合理匹配极为重要，例如：要求大的起重能力，就必须考虑由此造成起重机自身重量增加和结构改变所带来的影响。因此必须从整体出发，密切结合实际需要，充分考虑各系统间的匹配性，有针对性地改进起重机的薄弱环节，协调提高各系统的技术水平，只有这样才能有效地促进铁路起重机的发展，只注重某单一系统技术的革新，对起重机整体性能不会有质的提高。
未来，铁路起重机仍将作为一种处理铁路行车脱轨事故、排除线路障碍的关键救援起重设备来发展。实现铁路救援作业的网络化亦很重要，也就是要使作业部门、生产厂家及铁路运输控制等相关部门在进行铁路救援作业时形成一个有机整体，这样才能充分发挥铁路起重机作用，有助于铁路起重机的技术革新。 |
楼主: WDG
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楼主
发表于 2009-7-9 12:26:07
